Mechanika B - KME/MECHB

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

  • Vladimír Lukeš Cvičení UC 122, ZS Středa 4-5 (10:15-11:55)
  • Jan Vimmr Přednáška UC 122, ZS Čtvrtek 1-3 (07:30-10:05)

Cíle předmětu

Uvést studenty do řešení problémů kinematiky a statiky hmotného bodu a tělesa v rovině. Student se dále seznámí s
- kinematickým řešením rovinných mechanismů,
- se statickým řešením rovinných soustav těles pomocí analytických a grafických metod.

Harmonogram

Týden Přednáška Cvičení
1.

Předmět mechaniky a její členění. Kinematika hmotného bodu, přímočarý pohyb.

Vratné pohyby – technické aplikace.

Vyšetřování přímočarého rovnoměrného, rovnoměrně zrychleného a nerovnoměrného pohybu hmotného bodu.
2.

Křivočarý pohyb hmotného bodu v rovině. Pohyb hmotného bodu po kružnici.

Kinematika rovinného pohybu tělesa, posuvný pohyb – paralelogram.

Vyšetřování křivočarého pohybu hmotného bodu v rovině.

Vyšetřování posuvného pohybu tělesa.

3. Rotační pohyb tělesa. Obecný rovinný pohyb tělesa, základní rozklad. Aplikace, příklady. Vyšetřování rotačního pohybu tělesa. Vyšetřování obecného rovinného pohybu tělesa aplikací základního rozkladu.
4.

Pól pohybu tělesa.

Současné pohyby těles v rovině, obecný rozklad.

Aplikace, příklady.

Pólová věta.

Aplikace obecného rozkladu obecného rovinného pohybu tělesa. Ukázky rovinných modelů základních čtyřčlenných mechanismů včetně animace jejich pohybu. Vyšetřování pólů pohybu užitím pólové věty u těchto mechanismů.
5.

Základní pojmy statiky – síla a její určení, skládání sil, rozklad síly. Metoda vláknového polygonu.

Moment síly k bodu a k ose. Varignonova věta. Silová dvojice. Základní věty statiky.
Skládání sil a rozklad síly – početně a graficky. Určování momentu síly k bodu a k ose, užití Varignonovy věty. Skládání silových dvojic.
6.

Práce a výkon síly a momentu. Účinnost mechanických soustav.

Teorie silových soustav. Rovinná soustava sil o společném působišti. Obecná rovinná soustava sil. Podmínky náhrady, rovnováhy a ekvivalence.

Analytické a grafické řešení silových soustav v rovině.

Zadání semestrální práce.

7. Soustava rovnoběžných sil. Střed hmotnosti, Pappovy věty. Příklady použití. Výpočet polohy středu hmotnosti, užití Pappových vět.
8. Uložení a rovnováha hmotného bodu v rovině. Aplikace, příklady. Vyšetřování rovnováhy hmotného bodu v rovině – úloha síly, úloha polohy.
9.

Uložení a rovnováha tělesa v rovině.

Aplikace, příklady.
Vyšetřování rovnováhy tělesa v rovině – analytické a grafické řešení.
10. Složení rovinných soustav těles. Ukázka simulace pohybu vybraných vícečlenných mechanismů. Kinematické řešení rovinných mechanismů. Příklady. Kinematické řešení rovinných mechanismů – analytické a grafické řešení.
11. Statické řešení nepohyblivých rovinných soustav těles metodou uvolňování – analyticky a graficky. Aplikace na příkladech. Statické řešení nepohyblivých rovinných soustav těles – analytické a grafické řešení.
12.

Prutové soustavy – styčníková metoda.

Aplikace na příkladech.

Statické řešení rovinných prutových soustav.
13.

Statické řešení rovinných mechanismů – analytické a grafické řešení. 

Aplikace na příkladech.

Statické řešení rovinných mechanismů – analyticky a graficky.

Získané způsobilosti

Student
- se orientuje v technických problémech mechaniky hmotného bodu, tělesa a soustav těles v rovině,
- definuje počet stupňů volnosti hmotného objektu v rovině,
- umí řešit kinematiku základních pohybů hmotného bodu a tělesa,
- rozumí teorii silových soustav,
- volí příslušný počet podmínek rovnováhy při statickém řešení hmotného bodu a tělesa v rovině,
- dokáže určit polohu těžiště hmotných objektů,
- aplikuje základní analytické a grafické metody na řešení mechaniky hmotného bodu a tělesa v rovině,
- umí provést kinematické řešení rovinných mechanismů (analyticky a graficky),
- staticky řeší rovinné soustavy těles pomocí analytických a grafických metod,
- dokáže řešit základní problémy technické praxe týkající se mechaniky hmotného bodu, tělesa a soustav těles v rovině.

Poznámky:

Podmínky pro udělení zápočtu: vypracování a odevzdání semestrální práce na odpovídající úrovni. Semestrální práci zadává a hodnotí vyučující rozvrhové akce, na které je student zapsán. Zápočty z předmětu KME/MECHB získané v předchozích letech studia se neuznávají.
  
Charakteristika zkoušky: 
kombinovaná (písemná a ústní)
 
Struktura písemné části zkoušky:
2 příklady – 1 z kinematiky hmotného bodu a 1 ze statiky hmotného bodu
(á 3 body za správné řešení, max. 6 bodů
 
2 příklady –  1 z kinematiky tělesa a 1 ze statiky tělesa
(á 4 body za správné řešení, max. 8 bodů)
 
2 příklady – 1 z kinematiky rovinných mechanismů a 1 ze statiky rovinných soustav těles
(á 5 bodů za správné řešení, max. 10 bodů)         
 
Z písemné části zkoušky je možné získat max. 24 bodů. Pro úspěšné absolvování písemné části zkoušky je nutné získat alespoň 6 bodů z příkladů z kinematiky a alespoň 6 bodů z příkladů ze statiky.
 
Požadavky na ústní část zkoušky: aktivní znalost přednášené látky a schopnost aplikovat  získané poznatky na řešení konkrétních úloh.

Doporučená literatura

Ke stažení